초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
강유전체 필름 삽입에 따른 마찰 전기 에너지 발생 효율 및 내구성 증대 메커니즘 이해
- KPFM 실험을 통한, 강유전체 분극의 방향 (up, down)에 따른 표면 전위 연구.
- PDMS 두께에 따른 마찰 전기 발전 효율 및 내구성 측정.

부표를 이용한 파도 에너지 수확 디바이스 구현 및 이를 이용한 무선 데이터 통신 구현
- 파도의 역학적 에너지 효율적 수확

방파제에 적용 가능한 고효율 마찰 전기 에너지 수확 디바이스 구현
- 파도에 의해 부서진 바닷

□ 연구의 목적 및 내용
강유전체 필름 삽입에 따른 마찰 전기 에너지 발생 효율 및 내구성 증대 메커니즘 이해
- KPFM 실험을 통한, 강유전체 분극의 방향 (up, down)에 따른 표면 전위 연구.
- PDMS 두께에 따른 마찰 전기 발전 효율 및 내구성 측정.

부표를 이용한 파도 에너지 수확 디바이스 구현 및 이를 이용한 무선 데이터 통신 구현
- 파도의 역학적 에너지 효율적 수확

방파제에 적용 가능한 고효율 마찰 전기 에너지 수확 디바이스 구현
- 파도에 의해 부서진 바닷물방울을 효과적으로 받을 수 있는 깔대기 구조의 디바이스를 만들어 에너지 효율 실험을 진행

□ 연구결과
강유전체인 PVDF 필름을 PDMS-Al 으로 이루어진 마찰 전기 디바이스의 하부에 삽입함으로써, 마찰 전기의 효율이 크게 증가하는 것을 관측.
강유전체의 Up, Down poling에 따라 압력을 가함에 따라 전류의 방향이 바뀌는 것을 확인함. 이는 PDMS-Al 사이의 일함수의 변화로 설명이 가능함.

부표를 이용하여, 파도의 역학적 에너지를 효율적으로 수확할 수 있는 디바이스 구현.
매우 작은 파도의 역학적 진동에도 큰 전력을 생산하여, 10개의 LED를 지속적으로 점등시킬 수 있음을 확인.
매우 간단한 구조이고, 쉽게 교체가 가능하도록 설계되어 향후 실용화 가능성이 매우 큼.

인터디지탈 전극을 이용하여, 전극의 개수가 늘어남에 따라, 마찰 전기가 커짐을 확인.
깔때기 모양의 인터디지탈 디바이스를 이용하여 방파제에서 만들어지는 물방울의 마찰 전기를 효율적으로 수확 가능함을 보임.
원통 모양의 인터디지탈 디바이스를 이용하여, 손으로 흔들어 LED를 밝힐 수 있고, 빠른 시간안 (20초)에 축전기를 충전할 수 있음을 보임.

□ 연구결과의 활용계획
강유전체 필름을 이용하여, 마찰 전기 디바이스의 내구성 문제 해결 실마리 제공
강유전체 필름 삽입에 따른 마찰 전기 디바이스 효율 증대 메커니즘 이해
자가 점등 부표의 실용화 가능성 탐색
인터디지탈 전극의 다양한 마찰전기디바이스에 적용 가능성 탐색
다양한 방파제에 적용 가능한 인터디지탈 디바이스 탐색

(출처 : 한글요약문 5p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
Understanding the efficiency and durability enhancement mechanism of triboelectric energy generation by ferroelectric film insertion - Change of surface potential depending on the direction of ferroelectric polarization (up, down) through KPFM experiment. - Efficiency and dura

□ Purpose& contents
Understanding the efficiency and durability enhancement mechanism of triboelectric energy generation by ferroelectric film insertion - Change of surface potential depending on the direction of ferroelectric polarization (up, down) through KPFM experiment. - Efficiency and durability of triboelectric nanogenerator depending on PDMS thickness

Buoy based water-wave energy harvesting device and realization of wireless data co mmunication
- Efficient harvesting of mechanical energy of water waves

Realization of energy harvesting device applicable to water breaker
- Conduct energy efficiency experiments by fabricating a device with a cone structure that can effectively harvest water droplets broken by water breaker

□ Result
Observation of enhanced triboelectric efficient simply by inserting PVDF ferroelectric films in PDMS-Al triboelectric nanogenerator.
Change of current direction depending on the polarization direction of ferroelectric materials.
Understanding of this phenomena using the change of work function.

Effective water waves mechanical energy harvesting by using floating buoys.
Turning of 10 LED by using small amplitude of mechanical vibrations
Simple structure and easy replacement

Observation of increased triboelectric current with the increase of electrode number
Cone-shaped triboelectric nanogenerator to effectively harvest water-droplet near water-breaker
Cylinder-shaped triboelectric nanogenerator to lightening of LED and fast charging of capacitor.

□ Expected Contribution
Ferroelectric films to solve the durability problem of triboelectric devices
Possibility of practical use of self-lightening buoys
Search for applicability to various triboelectric devices of interdigital electrodes
Explore interdigital devices applicable to various breakwaters

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 15
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 15
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 15
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 16
• 8. 참고문헌 ... 16
• 9. 연구성과 ... 16
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 17
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 17
• 12. 기타사항 ... 17
• [별첨1] 대 표 연 구 성 과 ... 18
• [별첨2] 세부 목표 관련 증빙 ... 23
• 끝페이지 ... 25